在高度城市化的今天,室內(nèi)空間變得越來越龐大復(fù)雜,在越來越迫切的需求下,室內(nèi)定位引起了人們的高度關(guān)注。隨著LED照明技術(shù)的飛速發(fā)展,基于可見光通信的室內(nèi)定位技術(shù)相比傳統(tǒng)的室內(nèi)定位技術(shù)具有非常多的優(yōu)點(diǎn),因此,已經(jīng)逐漸成為研究的熱點(diǎn)。本文首先對(duì)可見光定位系統(tǒng)進(jìn)行了分析,在直射信道模型的基礎(chǔ)上,建立了噪聲模型,作為定位系統(tǒng)中的干擾信息。將馮反射模型應(yīng)用到可見光定位系統(tǒng)中,得到了一種與實(shí)際定位環(huán)境較為符合的反射模型。介紹了幾種常見的室內(nèi)可見光定位算法,分別為接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)、信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)、信號(hào)到達(dá)時(shí)間差(TDOA)和信號(hào)到達(dá)角度(AOA)定位算法,給出了這幾種定位算法的基本定位原理。除此之外,詳細(xì)地介紹了基于RSS的可見光多邊測(cè)量定位算法。針對(duì)噪聲、反射光等環(huán)境因素對(duì)定位精度的影響,將壓縮感知理論應(yīng)用到可見光定位中,將接收端在定位空間內(nèi)的位置定義為離散空間上的稀疏變量,將功率測(cè)量矩陣表示為壓縮感知理論中觀測(cè)矩陣、稀疏矩陣與稀疏向量的乘積形式,運(yùn)用重構(gòu)算法恢復(fù)出待測(cè)點(diǎn)的位置。選擇在定位前進(jìn)行預(yù)處理程序,來減少遮擋對(duì)定位精度的影響。當(dāng)目標(biāo)位于網(wǎng)格邊界附近時(shí),在環(huán)境因素干擾的情況下,壓縮感知算法可能將目標(biāo)定位到附近網(wǎng)格中,定位結(jié)果存在很大的誤差。因此提出了一種利用壓縮感知與多邊測(cè)量的融合定位算法,首先,采用壓縮感知算法,判斷目標(biāo)所在位置,當(dāng)恢復(fù)的目標(biāo)位置在靠近四周墻面網(wǎng)格的恢復(fù)范圍內(nèi),直接輸出定位結(jié)果,當(dāng)目標(biāo)不在恢復(fù)范圍內(nèi)時(shí),再利用多邊測(cè)量對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行精確計(jì)算。采用基站(LED)選擇策略對(duì)多邊測(cè)量算法進(jìn)行優(yōu)化,提高了融合算法對(duì)室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性。
【學(xué)位單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.1
【部分圖文】：

ＬＥＤ照明燈?光電檢測(cè)器??圖２．１可見光定位系統(tǒng)信號(hào)傳輸框圖??基于ＬＥＤ通信的室內(nèi)可見光定位系統(tǒng)模型如圖２．１所示，定位系統(tǒng)包括發(fā)??射端（ＬＥＤ照明燈）、無線信道和接收端三部分。在發(fā)射端，二進(jìn)制信號(hào)需經(jīng)過??預(yù)處理以及編碼調(diào)制處理之后，驅(qū)動(dòng)ＬＥＤ照明燈，并對(duì)ＬＥＤ照明燈進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)??制，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，通過室內(nèi)光無線信道傳輸?shù)浇邮斩�。接收器則負(fù)責(zé)??將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行后均衡、解調(diào)制處理，最終恢??復(fù)出原始信號(hào)。??２．?２?ＬＨ）發(fā)射光源??ＬＥＤ照明燈是２１世紀(jì)最有前途的新型綠色光源。與傳統(tǒng)的照明光源相比，??ＬＥＤ主要有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（１）功率損耗低、壽命長(zhǎng)、環(huán)保；（２）支持高速通斷調(diào)??制；（３）兼具照明和通訊功能。因此，ＬＥＤ照明燈是ＶＬＣ系統(tǒng)中信號(hào)發(fā)射器的不??６??

噪聲引起的定位誤差

圖３．６反射光和噪聲引起的定位誤差??２１??
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本文編號(hào)：2839613